package com.gxc.array;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 15. 三数之和
 * 给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]]
 * 满足 i != j、i != k 且 j != k ，
 * 同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请
 *
 * 你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
 *
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组
 */
public class ThreeSum {

    public static void main(String[] args) {
        //int[] nums = new int[]{-1, 0, 1, 2, -1, -4};
        int[] nums = new int[]{1,-1,-1,0};
        print(handle(nums));
    }

    /**
     * 排序 + 双指针
     * 不可重复的三元组
     * 先排序，排序后三层循环可以压缩成两层循环
     *  当我们需要枚举数组中的两个元素时，如果我们发现随着第一个元素的递增，
     *  第二个元素是递减的，那么就可以使用双指针的方法，
     *  将枚举的时间复杂度从 O(N^2)减少至 O(N)
     *
     * 暴力解法：三层循环
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> handle(int[] nums) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Arrays.sort(nums);
        int left = 0;
        int right = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (i-1>=0 && nums[i] == nums[i-1]) continue;
            left = i+1;
            right = nums.length-1;
            while (left<right) {
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] == 0) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    list.add(nums[i]);
                    list.add(nums[left]);
                    list.add(nums[right]);
                    res.add(list);
                    while (left<right && nums[left] == nums[left+1]) {
                        left++;
                    }
                    while (right>left && nums[right] == nums[right-1]) {
                        right--;
                    }
                    left++;
                    right--;
                } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0){
                    right--;
                } else {
                    left++;
                }
            }

        }
        return res;
    }

    private static void print(List<List<Integer>> res) {
        if (res == null) return;
        for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
            List<Integer> integers = res.get(i);
            for (int j = 0; j < integers.size(); j++) {
                System.out.print(integers.get(j) + " ");
            }
            System.out.println("");
        }
    }

    private static void print(int[] nums) {
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            System.out.print(nums[i] + " ");
        }
    }

    class Solution {
        public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
            int n = nums.length;
            Arrays.sort(nums);
            List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
            // 枚举 a
            for (int first = 0; first < n; ++first) {
                // 需要和上一次枚举的数不相同
                if (first > 0 && nums[first] == nums[first - 1]) {
                    continue;
                }
                // c 对应的指针初始指向数组的最右端
                int third = n - 1;
                int target = -nums[first];
                // 枚举 b
                for (int second = first + 1; second < n; ++second) {
                    // 需要和上一次枚举的数不相同
                    if (second > first + 1 && nums[second] == nums[second - 1]) {
                        continue;
                    }
                    // 需要保证 b 的指针在 c 的指针的左侧
                    while (second < third && nums[second] + nums[third] > target) {
                        --third;
                    }
                    // 如果指针重合，随着 b 后续的增加
                    // 就不会有满足 a+b+c=0 并且 b<c 的 c 了，可以退出循环
                    if (second == third) {
                        break;
                    }
                    if (nums[second] + nums[third] == target) {
                        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
                        list.add(nums[first]);
                        list.add(nums[second]);
                        list.add(nums[third]);
                        ans.add(list);
                    }
                }
            }
            return ans;
        }
    }

}
